Прост PWM регулатор на NE555

Повечето съветски и чуждестранни радиолюбители са добре запознати с аналоговия интегриран таймер SE555/NE555 (KR1006), произведен от Signetics Corporation от далечната 1971 г. Трудно е да се изброят за какви цели тази евтина, но многофункционална микросхема не е била използвана през почти половинвековния период на нейното съществуване. Въпреки това, въпреки бързото развитие на електронната индустрия през последните години, тя все още продължава да бъде популярна и да се произвежда в значителни обеми.
Простата схема на автомобилния PWM регулатор, предлагана от Jericho Uno, не е професионален, напълно дебъгван дизайн, отличаващ се със своята безопасност и надеждност. Това е само малък евтин експеримент, сглобен от налични бюджетни части и напълно задоволяващ минималните изисквания. Следователно неговият разработчик не поема отговорност за нищо, което може да се случи с вашето оборудване при работа със симулираната верига.

Схема на регулатор на ШИМ NE555

За да създадете PWM устройство, ще ви трябва:

• електрически поялник;
  
• чип NE555;
  
• променлив резистор 100 kOhm;
  
• резистори 47 Ohm и 1 kOhm 0.5W всеки;
  
• 0,1 µF кондензатор;
  
• два диода 1N4148 (KD522B).

Поетапно сглобяване на аналогова схема

Започваме изграждането на веригата, като инсталираме джъмпери на микросхемата. С помощта на поялник затваряме един с друг следните контакти на таймера: 2 и 6, 4 и 8.

След това, ръководени от посоката на движение на електроните, запояваме „раменете“ на диодния мост към променлив резистор (текущ поток в една посока). Стойностите на диодите бяха избрани от наличните, евтини. Можете да ги замените с други - това няма да има практически никакъв ефект върху работата на веригата.

За да избегнем късо съединение и изгаряне на микросхемата, когато променливият резистор се развие до крайната му позиция, задаваме съпротивлението на шунт на захранването на 1 kOhm (щифтове 7-8).

Тъй като NE555 действа като трион генератор, за да се получи верига с дадена честота, продължителност на импулса и пауза, остава само да изберете резистор и кондензатор. Недоловими 18 kHz ще ни бъдат дадени от 4,7 nF кондензатор, но такава малка стойност на капацитета ще доведе до несъответствие на раменете по време на работа на микросхемата. Задаваме оптималната стойност на 0,1 µF (контакти 1-2).

Можете да избегнете неприятното „скърцане“ на веригата и да изтеглите изхода до високо ниво, като използвате нещо с нисък импеданс, например резистор 47-51 Ohm.

Остава само да свържете захранването и товара. Веригата е проектирана за входно напрежение на бордовата мрежа на автомобила 12V DC, но за визуална демонстрация ще стартира и от 9V батерия. Свързваме го към входа на микросхемата, като спазваме полярността (плюс на крака 8, минус на крака 1).

Остава само да се справят с товара. Както може да се види от графиката, когато променливият резистор понижи изходното напрежение до 6V, трионът на изхода (крака 1-3) беше запазен, т.е. NE555 в тази схема е едновременно генератор на трион и компаратор на същото време.Вашият таймер работи в стабилен режим и има работен цикъл под 50%.

Модулът може да издържи 6-9 A постоянен ток, така че с минимални загуби можете да свържете към него както LED лента в кола, така и двигател с ниска мощност, който ще разсее дима и ще духа върху лицето ви в жегата. така:


Или така:

Принцип на работа на ШИМ регулатор

Работата на ШИМ регулатора е доста проста. Таймерът NE555 следи напрежението на кондензатор С. Когато се зареди до максимум (пълен заряд), вътрешният транзистор се отваря и на изхода се появява логическа нула. След това капацитетът се разрежда, което води до затваряне на транзистора и пристигането на логическа на изхода. Когато капацитетът е напълно изпразнен, системата превключва и всичко се повтаря. В момента на зареждане токът тече от едната страна, а при разреждането тече в друга посока. С помощта на променлив резистор променяме съотношението на съпротивлението на рамото, автоматично намалявайки или увеличавайки изходното напрежение. Има частично отклонение на честотата във веригата, но не попада в чуваемия диапазон.

Гледайте видеото как работи ШИМ регулаторът